用系列程序对掠入射方式驱动亚稳态类镍银碰撞激发机制进行了研究.继低功率密度驱动获得有效增益系数为23.8 cm-1结果之后,在4.3×1013 W·cm-2较高功率密度驱动时,增益区移到驱动激光折返点附近,有效增益系数达到40 cm-1以上,比正入射提高了2.4倍.用50 J激光能量驱动单靶,就能达到有效增益长度积为40的深度饱和增益.
X射线激光 类镍离子 电子碰撞激发机制 亚稳态 掠入射 数值模拟
为了进一步深入理解掠入射驱动碰撞机制的特点与长处,以基频光正入射驱动为参照,用系列程序研究了6 μm和3 μm激光正入射驱动类镍银碰撞激发机制.在波长6 μm的激光正入射驱动下,激光能量直接沉积到增益区,大大提高了增益区的电子温度;以5 J驱动能量,获得有效增益系数为20.7 cm-1的高增益和有效增益长度积为41.4的深度饱和增益,与波长1.053 μm的正入射相比,以19%的驱动能量,使有效增益系数提高了60%.在波长3 μm的激光正入射驱动下,激光能量沉积到增益区附近,大大提高了增益区的电子温度;以15 J驱动能量,获得有效增益系数为21.2 cm-1的高增益和有效增益长度积为42.4的深度饱和增益,与波长1.053 μm的正入射相比,以57%的驱动能量,使有效增益系数提高64%.
X射线激光 类镍离子 电子碰撞激发机制 亚稳态 数值模拟
用系列程序对掠入射方式驱动亚稳态类镍银的碰撞激发机制进行数值模拟.结果发现:与正入射方式相比,掠入射在1.2×1013 W·cm-2低功率密度驱动时,驱动激光能量主要沉积在增益区附近,可以大幅度提高增益区的电子温度,也可以大幅度提高增益系数.通过对预主脉冲时间间隔和掠入射角的优化,采用10.5ns延迟时间和16°的掠入射角,可使有效增益系数达到23.8cm-1,比正入射提高84%.用13J驱动激光能量就可以获得增益长度积为23.8的深度饱和增益.
X射线激光 类镍离子 电子碰撞激发机制 亚稳态 掠入射 X-ray laser Ni-like ion Scheme of electronic collision excitation Quasi-stable state Grazing incidence 强激光与粒子束
2005, 17(12): 1817
介绍了用国内1ns长脉冲和国外多脉冲驱动的类氖锗的实验数据检验X光激光的理论模拟程序系列的工作.在长脉冲驱动时,对波长19.6,23.2和23.6nm三条激光线,理论模拟与实验数据基本符合.在多个短脉冲驱动时,除了与严重过电离的复合等离子体有关的实验外,理论模拟与实验也基本符合.为今后设计激光聚变等离子体诊断所需类氖锗X光激光光源工作打下了基础.
类氖锗 X光激光 电子碰撞激发机制 亚稳态 数值模拟 Ne-like Ge X-ray laser （XRL） Electron collisional excitation scheme Quasi steady state（QSS） Simulation
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100088
对类Ni-Ta离子电子碰撞激发机制产生4d→4p跃迁三条激光线的增益与反转进行了探讨。首先研究了类Ni离子基态与类Co离子基态对这三条激光线上、下能级的激发与复合贡献因子及由激发产生的反转率和由复合产生的反转率；讨论了类Ni离子与类Cu离子电离速率对类Ni离子布居弛豫时间和布居大小的影响。研究结果表明,考虑光子捕获效应及激光折射效应后,4.483 nm激光线的最佳增益区域在Te≈1～1.5 keV,Ne≈(1～4)×1021 cm-3。
类Ni-Ta离子电子碰撞激发机制 自电离与双电子俘获(A&C) 光子捕获效应
